[管理]各類國(guó)產(chǎn)進(jìn)口品牌變頻器維修知識(shí)大全

1、變頻器維修知識(shí)大全變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成的。1: VVVF 改變電壓、改變頻率(Variable Voltage and Variable Frequency)的縮寫。*2: CVCF 恒電壓、恒頻率(Constant Voltage and Constant Frequency)的縮寫。各國(guó)使用的交流供電電源，無(wú)論是用于家庭還是用于工廠，其電壓和頻率均為200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz)，等等。通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作”變頻器“。為了

2、產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電(DC)。把直流電(DC)變換為交流電(AC)的裝置，其科學(xué)術(shù)語(yǔ)為”inverter”(逆變器)。由于變頻器設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫”inverter”，故該產(chǎn)品本身就被命名為”inverter”，即：變頻器，變頻器也可用于家電產(chǎn)品。使用變頻器的家電產(chǎn)品中不僅有電機(jī)(例如空調(diào)等)，還有熒光燈等產(chǎn)品。用于電機(jī)控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。但用于熒光燈的變頻器主要用于調(diào)節(jié)電源供電的頻率。汽車上使用的由電池(直流電)產(chǎn)生交流電的設(shè)備也以”inverter”的名稱進(jìn)行出售。變頻器的工作原理被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。例

3、如計(jì)算機(jī)電源的供電，在該項(xiàng)應(yīng)用中，變頻器用于抑制反向電壓、頻率的波動(dòng)及電源的瞬間斷電。1. 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變？*1: r/min 電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位：每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，也可表示為rpm.例如：2極電機(jī) 50Hz 3000 r/min4極電機(jī) 50Hz 1500 r/min結(jié)論：電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī)，在工業(yè)中所使用的大部分電機(jī)均為此類型電機(jī)。感應(yīng)式交流電機(jī)(以后簡(jiǎn)稱為電機(jī))的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。由電機(jī)的工作原理決定電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。由于該極數(shù)值不是一個(gè)連續(xù)的數(shù)值(為2的倍數(shù)，例如極數(shù)為2，4，6)，所以一般不適和通過(guò)改變

4、該值來(lái)調(diào)整電機(jī)的速度。另外，頻率能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī)，這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。因此，以控制頻率為目的的變頻器，是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。n = 60f/pn: 同步速度f(wàn): 電源頻率p: 電機(jī)極對(duì)數(shù)結(jié)論：改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機(jī)控制方法如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時(shí)會(huì)使電機(jī)出于過(guò)電壓(過(guò)勵(lì)磁)，導(dǎo)致電機(jī)可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓。輸出頻率在額定頻率以上時(shí)，電壓卻不可以繼續(xù)增加，最高只能是等于電機(jī)的額定電壓。例如：為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，把變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz，這時(shí)變頻器的輸出電壓就需要從400V改變到約

5、200V2. 當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度(頻率)改變時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣？*1: 工頻電源由電網(wǎng)提供的動(dòng)力電源(商用電源)*2: 起動(dòng)電流當(dāng)電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，變頻器的輸出電流變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動(dòng)電機(jī)在工頻電源供電時(shí)起動(dòng)和加速?zèng)_擊很大，而當(dāng)使用變頻器供電時(shí)，這些沖擊就要弱一些。工頻直接起動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)起動(dòng)電流。而當(dāng)使用變頻器時(shí)，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的，所以電機(jī)起動(dòng)電流和沖擊要小些。通常，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減小(速度降低)而減小。減小的實(shí)際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊(cè)中會(huì)給出說(shuō)明。通過(guò)使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不足，甚至在低速區(qū)電

6、機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。3. 當(dāng)變頻器調(diào)速到大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將降低通常的電機(jī)是按50Hz電壓設(shè)計(jì)制造的，其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速. (T=Te， P<=Pe)。變頻器輸出頻率大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線性關(guān)系下降。當(dāng)電機(jī)以大于50Hz頻率速度運(yùn)行時(shí)，電機(jī)負(fù)載的大小必須要給予考慮，以防止電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的不足。舉例，電機(jī)在100Hz時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大約要降低到50Hz時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的1/2。因此在額定頻率之上的調(diào)速稱為恒功率調(diào)速. (P=Ue*Ie)。4. 變頻器50Hz以上的應(yīng)用情況大家知道， 對(duì)一個(gè)特定的

7、電機(jī)來(lái)說(shuō)， 其額定電壓和額定電流是不變的。如變頻器和電機(jī)額定值都是: 15kW/380V/30A， 電機(jī)可以工作在50Hz以上。當(dāng)轉(zhuǎn)速為50Hz時(shí)， 變頻器的輸出電壓為380V， 電流為30A. 這時(shí)如果增大輸出頻率到60Hz， 變頻器的最大輸出電壓電流還只能為380V/30A. 很顯然輸出功率不變. 所以我們稱之為恒功率調(diào)速。這時(shí)的轉(zhuǎn)矩情況怎樣呢?因?yàn)镻=wT (w:角速度， T:轉(zhuǎn)矩). 因?yàn)镻不變， w增加了， 所以轉(zhuǎn)矩會(huì)相應(yīng)減小。我們還可以再換一個(gè)角度來(lái)看:電機(jī)的定子電壓 U = E + I*R (I為電流， R為電子電阻， E為感應(yīng)電勢(shì))，可以看出， U，I不變時(shí)， E也不變.而E

8、= k*f*X， (k:常數(shù)， f: 頻率， X:磁通)， 所以當(dāng)f由50->60Hz時(shí)， X會(huì)相應(yīng)減小，對(duì)于電機(jī)來(lái)說(shuō)， T=“K”*I*X， (K:常數(shù)， I:電流， X:磁通)， 小于50Hz時(shí)， 由于I*R很小， 所以U/f=E/f不變時(shí)， 磁通(X)為常數(shù). 轉(zhuǎn)矩T和電流成正比. 這也就是為什么通常用變頻器的過(guò)流能力來(lái)描述其過(guò)載(轉(zhuǎn)矩)能力. 并稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速(額定電流不變->最大轉(zhuǎn)矩不變)。結(jié)論: 當(dāng)變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時(shí)， 電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)減小.5. 其他和輸出轉(zhuǎn)矩有關(guān)的因素發(fā)熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力，從而影響變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩能力。載波頻率: 一

9、般變頻器所標(biāo)的額定電流都是以最高載波頻率， 最高環(huán)境溫度下能保證持續(xù)輸出的數(shù)值. 降低載波頻率， 電機(jī)的電流不會(huì)受到影響。但元器件的發(fā)熱會(huì)減小。環(huán)境溫度：就象不會(huì)因?yàn)闄z測(cè)到周圍溫度比較低時(shí)就增大變頻器保護(hù)電流值.海拔高度: 海拔高度增加， 對(duì)散熱和絕緣性能都有影響.一般1000m以下可以不考慮. 以上每1000米降容5%就可以了.6. 矢量控制是怎樣改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩能力的？*1: 轉(zhuǎn)矩提升此功能增加變頻器的輸出電壓(主要是低頻時(shí))，以補(bǔ)償定子電阻上電壓降引起的輸出轉(zhuǎn)矩?fù)p失，從而改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。改善電機(jī)低速輸出轉(zhuǎn)矩不足的技術(shù)，使用”矢量控制”，可以使電機(jī)在低速，如(無(wú)速度傳感器時(shí))1Hz(

10、對(duì)4極電機(jī)，其轉(zhuǎn)速大約為30r/min)時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到電機(jī)在50Hz供電輸出的轉(zhuǎn)矩(最大約為額定轉(zhuǎn)矩的150)。對(duì)于常規(guī)的V/F控制，電機(jī)的電壓降隨著電機(jī)速度的降低而相對(duì)增加，這就導(dǎo)致由于勵(lì)磁不足，而使電機(jī)不能獲得足夠的旋轉(zhuǎn)力。為了補(bǔ)償這個(gè)不足，變頻器中需要通過(guò)提高電壓，來(lái)補(bǔ)償電機(jī)速度降低而引起的電壓降。變頻器的這個(gè)功能叫做”轉(zhuǎn)矩提升”(*1)。轉(zhuǎn)矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。然而即使提高很多輸出電壓，電機(jī)轉(zhuǎn)矩并不能和其電流相對(duì)應(yīng)的提高。 因?yàn)殡姍C(jī)電流包含電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量和其它分量(如勵(lì)磁分量)?！笔噶靠刂啤卑央姍C(jī)的電流值進(jìn)行分配，從而確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電機(jī)電流分量和其它電流分量(如勵(lì)

11、磁分量)的數(shù)值?！笔噶靠刂啤笨梢酝ㄟ^(guò)對(duì)電機(jī)端的電壓降的響應(yīng)，進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)償，在不增加電流的情況下，允許電機(jī)產(chǎn)出大的轉(zhuǎn)矩。此功能對(duì)改善電機(jī)低速時(shí)溫升也有效。 7.變頻器制動(dòng)的情況*1: 制動(dòng)的概念:指電能從電機(jī)側(cè)流到變頻器側(cè)(或供電電源側(cè))，這時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速.負(fù)載的能量分為動(dòng)能和勢(shì)能. 動(dòng)能(由速度和重量確定其大小)隨著物體的運(yùn)動(dòng)而累積。當(dāng)動(dòng)能減為零時(shí)，該事物就處在停止?fàn)顟B(tài)。機(jī)械抱閘裝置的方法是用制動(dòng)裝置把物體動(dòng)能轉(zhuǎn)換為摩擦和能消耗掉。對(duì)于變頻器，如果輸出頻率降低，電機(jī)轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。這時(shí)會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)過(guò)程. 由制動(dòng)產(chǎn)生的功率將返回到變頻器側(cè)。這些功率可以用電阻發(fā)熱消耗。在

12、用于提升類負(fù)載，在下降時(shí)， 能量(勢(shì)能)也要返回到變頻器(或電源)側(cè)，”再生制動(dòng)”，而該方法可應(yīng)用于變頻器制動(dòng)。在減速期間，產(chǎn)生的功率如果不通過(guò)熱消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到變頻器電源側(cè)的方法叫做”功率返回再生方法”。在實(shí)際中，這種應(yīng)用需要”能量回饋單元”選件。怎樣提高制動(dòng)能力？為了用散熱來(lái)消耗再生功率，需要在變頻器側(cè)安裝制動(dòng)電阻。為了改善制動(dòng)能力，不能期望靠增加變頻器的容量來(lái)解決問(wèn)題。請(qǐng)選用”制動(dòng)阻”、”制動(dòng)單元”或”功率再生變換器”等選件來(lái)改善變頻器的制動(dòng)容量。一般功率稍微大一點(diǎn)的變頻器， 都帶有冷卻風(fēng)扇。同時(shí)，也建議在控制柜上出風(fēng)口安裝冷卻風(fēng)扇。進(jìn)風(fēng)口要加濾網(wǎng)以防止灰塵進(jìn)入控制柜

13、。 注意控制柜和變頻器上的風(fēng)扇都是要的，不能誰(shuí)替代誰(shuí)。其他關(guān)于散熱的問(wèn)題。1、在海拔高于1000m的地方，因?yàn)榭諝饷芏冉档停虼藨?yīng)加大柜子的冷卻風(fēng)量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應(yīng)考慮降容，1000m每-5%。但由于實(shí)際上因?yàn)樵O(shè)計(jì)上變頻器的負(fù)載能力和散熱能力一般比實(shí)際使用的要大， 所以也要看具體應(yīng)用。比方說(shuō)在1500m的地方，但是周期性負(fù)載，如電梯，就不必要降容。2、 開關(guān)頻率：變頻器的發(fā)熱主要來(lái)自于IGBT， IGBT的發(fā)熱有集中在開和關(guān)的瞬間。 因此開關(guān)頻率高時(shí)自然變頻器的發(fā)熱量就變大了。 有的廠家宣稱降低開關(guān)頻率可以擴(kuò)容， 就是這個(gè)道理。變頻器維修，基本術(shù)語(yǔ)篇三相380V電網(wǎng)電壓從變頻器

14、的L1， L2， L3輸入端輸入后，首先要經(jīng)過(guò)變頻器的整流橋整流，后經(jīng)過(guò)電容的濾波，輸出一大約530V左右的直流電壓(這530V也就是我們常用來(lái)判斷變頻器整流部分好壞的最常測(cè)試點(diǎn)，當(dāng)然整流橋最初是要經(jīng)過(guò)斷電測(cè)試的)然后經(jīng)過(guò)逆變電路，通過(guò)控制逆變電路的通斷來(lái)輸出我們想要的合適頻率的電壓(變頻器能變頻最主要的就是控制逆變電路的關(guān)斷來(lái)控制輸出頻率)，變頻器故障有無(wú)數(shù)種，好在現(xiàn)在變頻器都趨于智能化，一般的故障它自己都能檢測(cè)，并在控制面版上顯示出其代碼，用戶只需查一下用戶手冊(cè)就能初步判斷其故障原因。但有時(shí)，變頻器在運(yùn)行中或啟動(dòng)時(shí)或加負(fù)載時(shí)，突然指示燈不亮，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，無(wú)輸出。這時(shí)我們初

15、學(xué)者就不知該怎辦了。其實(shí)很簡(jiǎn)單的，我們只要把變頻器的電源斷了。斷電測(cè)試一下它的整流部分與逆變部分，大多情況下就能知其故障所在了。這里有一點(diǎn)要千萬(wàn)注意，斷電后不能馬上測(cè)量，因變頻器里有大電容存有幾百伏 的高壓，一定要等上十幾分鐘再測(cè)，這一點(diǎn)千萬(wàn)要注意。變頻器上電前整流橋及逆變電路的測(cè)試。具體測(cè)量方法如下：找到變頻器直流輸出端的”與”，然后將萬(wàn)用表調(diào)到測(cè)量二極管檔，黑表筆接”表筆分別接變頻器的輸入端L1， L2， L3端，整流橋的上半橋若是完好，萬(wàn)用表應(yīng)顯示0.3的壓降，若損壞則萬(wàn)用表顯示”1”過(guò)量程。相反將紅表筆接”黑表筆分別接L1， L2， L3端應(yīng)得到

16、上述相同結(jié)果，若出現(xiàn)”1”則證明整流橋損壞。然后測(cè)試其逆變電路，方法如下：將萬(wàn)用表調(diào)到電阻×10檔將黑表筆接”紅表筆接變頻器的輸出端U， V， W應(yīng)有幾十歐的阻值，反向應(yīng)該無(wú)窮大。反之將紅表筆接到”重復(fù)上述過(guò)程，應(yīng)得到同樣結(jié)果。這樣經(jīng)過(guò)測(cè)量在判斷變頻器的整流部分與逆變部分完好時(shí)，上電測(cè)量其直流輸出端看是否有大約530V高壓，注意有時(shí)萬(wàn)用表顯示幾十伏大家以為整流電路工作了，其實(shí)它并沒(méi)工作，它正常工作會(huì)輸出530V左右的高壓，幾十伏的電壓是變頻器內(nèi)部感應(yīng)出來(lái)的。若沒(méi)530V左右高壓這時(shí)往往是電源版有問(wèn)題。有的變頻器就是由于電源版的一小貼片電阻被燒毀，導(dǎo)致電源板不工作，

17、以致使變頻器無(wú)顯示無(wú)輸出，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，指示燈不亮。這樣就可以初步判斷出變頻器是哪部分出現(xiàn)了故障，然后拆機(jī)維修時(shí)就可以重點(diǎn)測(cè)試懷疑故障部分。二. 技術(shù)基礎(chǔ)  1、Electronic Line Shafting-ELS，許多工業(yè)生產(chǎn)線都由多臺(tái)機(jī)器組成，各軸之間具有運(yùn)動(dòng)關(guān)系。過(guò)去是使用機(jī)械機(jī)構(gòu)連接各軸，如果使用電子方式連接各軸，各州各有其驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，則稱為”Electronic Line Shafting”(ELS)。2、 Auto Tuning(自動(dòng)調(diào)校)，常見于磁束向量型變頻器的一種技術(shù)，能自動(dòng)監(jiān)測(cè)(找出)馬達(dá)的參數(shù)，

18、如轉(zhuǎn)差頻率/場(chǎng)電流/轉(zhuǎn)矩電流/定子阻抗/轉(zhuǎn)子阻抗/定子感抗/轉(zhuǎn)子感抗等.有了這些參數(shù)后才能作專據(jù)估算及轉(zhuǎn)差(滑差)補(bǔ)償.也因?yàn)榇思夹g(shù)，在無(wú)編碼器的運(yùn)轉(zhuǎn)下仍能獲得良好的運(yùn)轉(zhuǎn)精度.3、無(wú)編碼器運(yùn)轉(zhuǎn)，在速度控制上，與舊式variable frenquency變頻器的開回路比較，磁束向量型變頻器內(nèi)部由速度觀測(cè)計(jì)算功能達(dá)成閉回路.馬達(dá)側(cè)不用裝編碼器也能達(dá)到良好的速度精度.無(wú)編碼器運(yùn)轉(zhuǎn)有如下好處:1)，配線精省;2)，不必?fù)?dān)心RF雜訊對(duì)編碼器低電壓信號(hào)的影響;3)，在多震動(dòng)的場(chǎng)合不用擔(dān)心編碼器的高故障率.4、變頻器的矢量控制，在AC馬達(dá)中，轉(zhuǎn)子由定子繞組感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng).定子電流含兩部分一部分影

19、響磁場(chǎng)，另一部分影響馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩.要使用AC馬達(dá)在需要速度與轉(zhuǎn)矩控制的場(chǎng)合，必須能夠把影響轉(zhuǎn)矩的電流分離控制，而磁束矢量控制就能夠分離這兩部分進(jìn)行獨(dú)立控制.(具有大小及方向的物理量稱為矢量)。5、Field WeakeningField Weakening線路可用以減弱馬達(dá)的場(chǎng)電流，改變與磁場(chǎng)的平衡關(guān)系，使馬達(dá)高于基本轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn) 6、定轉(zhuǎn)矩應(yīng)用，所需轉(zhuǎn)矩大小不因速度而變的場(chǎng)合，常用到定轉(zhuǎn)矩應(yīng)用.如傳送帶等負(fù)載.定轉(zhuǎn)矩應(yīng)用通常需要較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩.定轉(zhuǎn)矩應(yīng)用在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)易有馬達(dá)發(fā)熱問(wèn)題，解決的方法:最好(1)加大馬達(dá)功率;(2)使用裝有定速冷卻的變頻器專用馬達(dá)(即馬達(dá)的冷卻方式為

20、強(qiáng)制風(fēng)冷).7、變轉(zhuǎn)矩應(yīng)用，多見于離心式負(fù)載，例如泵/風(fēng)機(jī)/風(fēng)扇等，其使用變頻器的目的一般為節(jié)能.比如當(dāng)風(fēng)扇以50%轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其所需轉(zhuǎn)矩小于全速運(yùn)轉(zhuǎn)所需.可變轉(zhuǎn)矩變頻器能夠僅給與馬達(dá)所需轉(zhuǎn)矩，達(dá)到節(jié)能效果.次應(yīng)用中短暫的巔峰負(fù)載通常無(wú)需給與馬達(dá)額外的能量.故變轉(zhuǎn)矩變頻器的過(guò)載能力可以適用于大部分用途. *定轉(zhuǎn)矩變頻器的過(guò)載(電流)能力須為額定值150%/1minute，而可變轉(zhuǎn)矩變頻器所需過(guò)載(電流)能力僅需額定值120%/1minute.因?yàn)殡x心式機(jī)械用途中很少會(huì)超出額定電流.另外，變轉(zhuǎn)矩用途所需起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也較定轉(zhuǎn)矩用途小.8， 變頻器專用馬達(dá)，所謂Inverter-du

21、ty Motor，主要特征如下:1)，分離式它力通風(fēng)(它力風(fēng)冷);2)，10Hz-60Hz為定轉(zhuǎn)矩輸出;3)，高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩;4)，低噪音;5)，馬達(dá)裝有編碼器.*但并非所有稱之為變頻器專用馬達(dá)的馬達(dá)都具有上列特征.9，關(guān)于調(diào)速：1)調(diào)速：根據(jù)工況需要調(diào)整設(shè)備運(yùn)行速度，以達(dá)到節(jié)能降耗、減少磨損、按需生產(chǎn)等目的。2)直流調(diào)速(DC Controler/motor)：由直流控制器調(diào)節(jié)直流電機(jī)以達(dá)到調(diào)整速度的目的。3)交流變頻調(diào)速(AC inverter/motor)：由變頻器輸出頻率變化的三相交流電流從而控制交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。4)矢量變頻調(diào)速(AC vector&

22、#160;inverter)：通過(guò)復(fù)雜的計(jì)算變換，使交流變頻器按照直流電機(jī)的控制方式去控制交流電機(jī)，從而達(dá)到精確速度控制、轉(zhuǎn)矩控制、提高輸出扭矩等特性。5)伺服控制系統(tǒng)(Servo control system)：在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中引入速度反饋或位置反饋元件，通過(guò)負(fù)反饋的作用達(dá)到極其精密的的速度控制、定位控制以及高動(dòng)態(tài)響應(yīng)。10，幾個(gè)常見工業(yè)元件：1)測(cè)速發(fā)電機(jī)(Tacho-generator)：一種轉(zhuǎn)速測(cè)量元件，有交流、直流之分。2)旋轉(zhuǎn)變壓器(Resolver)：一種經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)速和角位移測(cè)量元件。3)光電編碼器(Encoder)：一種精密的角位移、轉(zhuǎn)速測(cè)量元件，適合在位置

23、控制系統(tǒng)中作為反饋元件。4)PLC：工業(yè)用計(jì)算、控制裝置，實(shí)現(xiàn)邏輯、時(shí)序、計(jì)算等控制功能，一般作為整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的上位主機(jī)。5)HMI(Human-Machine Interface)：人機(jī)界面。6)現(xiàn)場(chǎng)總線(Field-Bus System)：應(yīng)用于工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的串行通訊總線系統(tǒng)，大幅度降低接線成本，提高控制的抗干擾能力。7)分布式控制(Distributed control)：區(qū)別于傳統(tǒng)的集中式控制，強(qiáng)調(diào)各個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的智能化，一般由現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)將各子設(shè)備連接起來(lái)。極大地提高系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性、可靠性，降低上位機(jī)的運(yùn)算負(fù)擔(dān)。11，關(guān)于電機(jī)的三個(gè)術(shù)語(yǔ)：1)防護(hù)等

24、級(jí)(Protection Code)：(IP*)考察一個(gè)設(shè)備防止異物進(jìn)入和防水的能力，使IEC標(biāo)準(zhǔn)之一。其兩個(gè)數(shù)字分別代表防異物和防水的能力，數(shù)值越高表明可以防止更細(xì)小的物體進(jìn)入以及經(jīng)受更強(qiáng)烈的水流沖擊。一般為IP54(防塵，防潑灑水滴)以上防護(hù)等級(jí)的設(shè)備可以直接應(yīng)用于露天。2)絕緣等級(jí)(Insulation Grade)：考察一個(gè)電氣設(shè)備(一般針對(duì)電機(jī))在保證良好絕緣特性的前提下所能承受的極限溫升能力，是IEC標(biāo)準(zhǔn)之一。一般有B級(jí)(85度)、F級(jí)(105度)、H級(jí)(125度)。變頻器維修，常用元器件識(shí)別一、 電阻電阻在電路中用”R”加數(shù)字表示，如：R1表示編號(hào)為1的電阻。

25、電阻在電路中的主要作用為分流、限流、分壓、偏置等。1、參數(shù)識(shí)別：電阻的單位為歐姆()，倍率單位有：千歐(K)，兆歐(M)等。換算方法是：1兆歐=1000千歐=1000000歐，電阻的參數(shù)標(biāo)注方法有3種，即直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法。a、數(shù)標(biāo)法主要用于貼片等小體積的電路，如：472 表示 47×100()； 104則表示100K。b、色環(huán)標(biāo)注法使用最多，現(xiàn)舉例如下：四色環(huán)電阻 五色環(huán)電阻(精密電阻)。2、電阻的色標(biāo)位置和倍率關(guān)系如下表所示：顏色 有效數(shù)字 倍率 允許偏差(%)銀色 / x0.01 ±10金色 / x0.1 ±5黑色 0 +0 /棕色 1 x10 

26、7;1紅色 2 x100 ±2橙色 3 x1000 /黃色 4 x10000 /灰色 8 x100000000 /白色 9 x1000000000 /。二、 電容1、電容在電路中一般用”C”加數(shù)字表示(如C13表示編號(hào)為13的電容)。電容是由兩片金屬膜緊靠，中間用絕緣材料隔開而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小，電容對(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱為容抗，它與交流信號(hào)的頻率和電容量有關(guān)。容抗XC=1/2f c (f表示交流信號(hào)的頻率，C表示電容容量) 機(jī)中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨(dú)石電容、鉭電容和滌綸電容等。2、識(shí)別方法：電容

27、的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同，分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法3種。電容的基本單位用法拉(F)表示，其它單位還有：毫法(mF)、微法(uF)、納法(nF)、皮法(pF)。其中：1法拉=103毫法=106微法=109納法=1012皮法，容量大的電容其容量值在電容上直接標(biāo)明，如10 uF/16V，容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數(shù)字表示；字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF ；數(shù)字表示法：一般用三位數(shù)字表示容量大小，前兩位表示有效數(shù)字，第三位數(shù)字是倍率。如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22

28、uF。3、電容容量誤差表符號(hào) F G J K L M，允許誤差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%，如：一瓷片電容為104J表示容量為0. 1 uF、誤差為±5%。三、 晶體二極管晶體二極管在電路中常用”D”加數(shù)字表示，如： D5表示編號(hào)為5的二極管。 1、作用：二極管的主要特性是單向?qū)щ娦?，也就是在正向電壓的作用下，?dǎo)通電阻很?。欢诜聪螂妷鹤饔孟聦?dǎo)通電阻極大或無(wú)窮大。正因?yàn)槎O管具有上述特性，無(wú)繩 機(jī)中常把它用在整流、隔離、穩(wěn)壓、極性保護(hù)、編碼控制、調(diào)頻調(diào)制和靜噪等電路中。 機(jī)里使用的晶體二極管按作用可

29、分為：整流二極管(如1N4004)、隔離二極管(如1N4148肖特基二極管(如BAT85)、發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管等。2、識(shí)別方法：二極管的識(shí)別很簡(jiǎn)單，小功率二極管的N極(負(fù)極)，在二極管外表大多采用一種色圈標(biāo)出來(lái)，有些二極管也用二極管專用符號(hào)來(lái)表示P極(正極)或N極(負(fù)極)，也有采用符號(hào)標(biāo)志為”P”、”N”來(lái)確定二極管極性的。發(fā)光二極管的正負(fù)極可從引腳長(zhǎng)短來(lái)識(shí)別，長(zhǎng)腳為正，短腳為負(fù)。3、測(cè)試注意事項(xiàng)：用數(shù)字式萬(wàn)用表去測(cè)二極管時(shí)，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負(fù)極，此時(shí)測(cè)得的阻值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚?，這與指針式萬(wàn)用表的表筆接法剛好相反。4、常用的1N4000系列二極管耐壓比較如下：

30、型號(hào)：1N4001、1N4002、1N4003、1N4004、1N4005、 1N4006、1N4007，耐壓(V：50、100、200、400、600、800、1000，電流(A)：均為1四、 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管在電路中常用”ZD”加數(shù)字表示，如：ZD5表示編號(hào)為5的穩(wěn)壓管。1、穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。2、故障特點(diǎn)：穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3種故障中，前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高；后2種故

31、障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。常用穩(wěn)壓二極管的型號(hào)及穩(wěn)壓值如下表：型號(hào)：1N4728、1N4729、1N4730、1N4732、1N4733、1N4734、1N4735、1N4744、1N4750、1N4751、1N4761，穩(wěn)壓值：、15V、27V、30V、75V。五、電感電感在電路中常用”L”加數(shù)字表示，如：L6表示編號(hào)為6的電感。電感線圈是將絕緣的導(dǎo)線在絕緣的骨架上繞一定的圈數(shù)制成。直流可通過(guò)線圈，直流電阻就是導(dǎo)線本身的電阻，壓降很??；當(dāng)交流信號(hào)通過(guò)線圈時(shí)，線圈兩端將會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與外加電壓的方向相反，阻礙交流的通過(guò)，所以電感的特性是通直流阻交流，頻率越高，

32、線圈阻抗越大。電感在電路中可與電容組成振蕩電路。電感一般有直標(biāo)法和色標(biāo)法，色標(biāo)法與電阻類似。如：棕、黑、金、金表示1uH(誤差5%)的電感。電感的基本單位為：亨(H) 換算單位有：1H=103mH=106uH。六、變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管是根據(jù)普通二極管內(nèi)部 “PN結(jié)” 的結(jié)電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專門設(shè)計(jì)出來(lái)的一種特殊二極管。變?nèi)荻O管在無(wú)繩 機(jī)中主要用在 或座機(jī)的高頻調(diào)制電路上，實(shí)現(xiàn)低頻信號(hào)調(diào)制到高頻信號(hào)上，并發(fā)射出去。在工作狀態(tài)，變?nèi)荻O管調(diào)制電壓一般加到負(fù)極上，使變?nèi)荻O管的內(nèi)部結(jié)電容容量隨調(diào)制電壓的變化而變化。變?nèi)荻O管發(fā)生故障，主要表現(xiàn)為漏電或性能變差：(1)發(fā)生漏電現(xiàn)

33、象時(shí)，高頻調(diào)制電路將不工作或調(diào)制性能變差。(2)變?nèi)菪阅茏儾顣r(shí)，高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定，使調(diào)制后的高頻信號(hào)發(fā)送到對(duì)方被對(duì)方接收后產(chǎn)生失真。出現(xiàn)上述情況之一時(shí)，就應(yīng)該更換同型號(hào)的變?nèi)荻O管。七、晶體三極管晶體三極管在電路中常用”Q”加數(shù)字表示，如：Q17表示編號(hào)為17的三極管。1、特點(diǎn)：晶體三極管(簡(jiǎn)稱三極管)是內(nèi)部含有2個(gè)PN結(jié)，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型兩種類型，這兩種類型的三極管從工作特性上可互相彌補(bǔ)，所謂OTL電路中的對(duì)管就是由PNP型和NPN型配對(duì)使用。 機(jī)中常用的PNP型三極管有：A92、9015等型號(hào)；NPN型三極管有：A42、9014、9018、9013

34、、9012等型號(hào)。2、晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用，在常見電路中有三種接法。為了便于比較，將晶體管三種接法電路所具有的特點(diǎn)列于下表，供大家參考。名稱：共發(fā)射極電路、共集電極電路(射極輸出器)、共基極電路，輸入阻抗：中(幾百歐幾千歐、大(幾十千歐以上)、小(幾歐幾十歐)，輸出阻抗：中(幾千歐幾十千歐)、小(幾歐幾十歐)、大(幾十千歐幾百千歐)，電壓放大倍數(shù)： 大、小(小于1并接近于1) 、大，電流放大倍數(shù)：大(幾十)、大(幾十)、小(小于1并接近于1)，功率放大倍數(shù)：大(約3040分貝) 、小(約10分貝)、中(約1520分貝)，頻率特性：高頻差、好、好，續(xù)表應(yīng)用：多級(jí)放大器中間級(jí)、低

35、頻放大輸入級(jí)、輸出級(jí)或作阻抗匹配用 高頻或?qū)掝l帶電路及恒流源電路八、場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大器1、場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，因而也被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。尤其用場(chǎng)效管做整個(gè)電子設(shè)備的輸入級(jí)，可以獲得一般晶體管很難達(dá)到的性能。2、場(chǎng)效應(yīng)管分成結(jié)型和絕緣柵型兩大類，其控制原理都是一樣的。如圖1-1-1是兩種型號(hào)的表示符號(hào)：3、場(chǎng)效應(yīng)管與晶體管的比較(1)場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制元件，而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號(hào)源取較少電流的情況下，應(yīng)選用場(chǎng)效應(yīng)管；而在信號(hào)電壓較低，又允許從信號(hào)源取較多電流的條件下，應(yīng)選用晶體管。(2)場(chǎng)效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，所以稱之為單極型器件，而晶體管是

36、即有多數(shù)載流子，也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電。被稱之為雙極型器件。(3)有些場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用，柵壓也可正可負(fù)，靈活性比晶體管好。(4)場(chǎng)效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作，而且它的制造工藝可以很方便地把，很多場(chǎng)效應(yīng)管集成在一塊硅片上，因此場(chǎng)效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。九、常用晶體三極管的識(shí)別方法晶體三極管在電路中常用”Q”加數(shù)字表示，如：Q17表示編號(hào)為17的三極管。1、特點(diǎn)：晶體三極管(簡(jiǎn)稱三極管)是內(nèi)部含有2個(gè)PN結(jié)，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型兩種類型，這兩種類型的三極管從工作特性上可互相彌補(bǔ)，所謂OTL電路中的對(duì)管就是由PNP型和NPN

37、型配對(duì)使用。 機(jī)中常用的PNP型三極管有：A92、9015等型號(hào)；NPN型三極管有：A42、9014、9018、9013、9012等型號(hào)。2、晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用，在常見電路中有三種接法。為了便于比較，將晶體管三種接法電路所具有的特點(diǎn)列于下表，供大家參考。名稱：共發(fā)射極電路 共集電極電路(射極輸出器) 共基極電路輸入阻抗：中(幾百歐幾千歐) 大(幾十千歐以上) 小(幾歐幾十歐)輸出阻抗：中(幾千歐幾十千歐) 小(幾歐幾十歐) 大(幾十千歐幾百千歐)電壓放大倍數(shù)：大 小(小于1并接近于1) 大電流放大倍數(shù)：大(幾十)大(幾十) 小(小于1并接近于1)功率放大倍數(shù)：大(約3040

38、分貝) 小(約10分貝) 中(約1520分貝)頻率特性：高頻差 好 好變頻器維修，變頻器基本電路圖分析目前，通用型變頻器絕大多數(shù)是交直交型變頻器，通常尤以電壓器變 頻器為通用，其主回路圖()，它是變頻器的核心電路，由整流回路(交直交換)，直流濾波電路(能耗電路)及逆變電路(直交變換)組成，當(dāng)然 還包括有限流電路、制動(dòng)電路、控制電路等組成部分。1） 整流電路 如圖1.2所示，通用變頻器的整流電路是由三相橋 式整流橋組成。它的功能是將工頻電源進(jìn)行整流，經(jīng)中間直流環(huán)節(jié)平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源。三相交流電源一般需經(jīng)過(guò)吸收電容和壓敏電阻 網(wǎng)絡(luò)引入整流橋的輸入端。網(wǎng)絡(luò)的作用，是吸收交流

39、電網(wǎng)的高頻諧波信號(hào)和浪涌過(guò)電壓，從而避免由此而損壞變頻器。當(dāng)電源電壓為三相380V時(shí)，整流器件的最 大反向電壓一般為12001600V，最大整流電流為變頻器額定電流的兩倍。2)濾波電路逆變器的負(fù)載屬感性負(fù)載的異步電動(dòng)機(jī)，無(wú)論異步電 動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)或發(fā)電狀態(tài)，在直流濾波電路和異步電動(dòng)機(jī)之間，總會(huì)有無(wú)功功率的交換，這種無(wú)功能量要靠直流中間電路的儲(chǔ)能元件來(lái)緩沖。同時(shí)，三相整流橋輸出 的電壓和電流屬直流脈沖電壓和電流。為了減小直流電壓和電流的波動(dòng)，直流濾波電路起到對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行濾波的作用。通用變頻器直流濾波電 路的大容量鋁電解電容，通常是由若干個(gè)電容器串聯(lián)和并聯(lián)構(gòu)成電容器組，以得到所需的耐壓值和容

40、量。另外，因?yàn)殡娊怆娙萜魅萘坑休^大的離散性，這將使它們隨 的電壓不相等。因此，電容器要各并聯(lián)一個(gè)阻值等相的勻壓電阻，消除離散性的影響，因而電容的壽命則會(huì)嚴(yán)重制約變頻器的壽命。3） 逆變電路 逆變電路的作用是在控制電路的作用下，將直流電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換成頻率和電壓都可以任意調(diào)節(jié)的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出，所以逆變電路是變頻器的核心電路之一，起著非常重要的作用。最常見的逆變電路結(jié)構(gòu)形式是利用六個(gè)功率開關(guān)器件(GTR、IGBT、GTO等)組成的三相橋式逆變電路，有規(guī)律的控制逆變器中功率開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷，可以得到任意頻率的三相交流輸出。通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集

41、成模塊或智能模塊。智能模塊的內(nèi)部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護(hù)電路及驅(qū)動(dòng)電路。如三菱公司 生產(chǎn)的IPMPM50RSA120，富士公司生產(chǎn)的7MBP50RA060，西門子公司生產(chǎn)的BSM50GD120等，內(nèi)部集成了整流模塊、功率因數(shù)校正 電路、IGBT逆變模塊及各種檢測(cè)保護(hù)功能。模塊的典型開關(guān)頻率為20KHz，保護(hù)功能為欠電壓、過(guò)電壓和過(guò)熱故障時(shí)輸出故障信號(hào)燈。逆變電路中都設(shè)置有續(xù)流電路。續(xù)流電路的功能是當(dāng)頻率下降時(shí)，異步電 動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速也隨之下降。為異步電動(dòng)機(jī)的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過(guò)程中，寄生電感釋放能量提供通道。另外，當(dāng)位于同一橋臂上的兩個(gè)開 關(guān)，同時(shí)處于

42、開通狀態(tài)時(shí)將會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，并燒毀換流器件。所以在實(shí)際的通用變頻器中還設(shè)有緩沖電路等各種相應(yīng)的輔助電路，以保證電路的正常工作和在發(fā)生 意外情況時(shí)，對(duì)換流器件進(jìn)行保護(hù) 。變頻器電路分析新手入門篇(一)變頻器維修入門-電路分析圖對(duì)于變頻器修理，僅了解以上基本電路還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還須深刻了解以下主要電路。主回路主要由整流電路、限流電路、濾波電路、制動(dòng)電路、逆變電路和檢測(cè)取樣電路部分組成。圖2.1是它的結(jié)構(gòu)圖。 1)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路是將主控電路中CPU產(chǎn)生的六個(gè)PWM信號(hào)，經(jīng)光電隔離和放大后，作為逆變電路的換流器件(逆變模塊)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。對(duì) 驅(qū)動(dòng)電路的各種要求，因換流器件的不同而異。同時(shí)，一些開發(fā)商開

43、發(fā)了許多適宜各種換流器件的專用驅(qū)動(dòng)模塊。有些品牌、型號(hào)的變頻器直接采用專用驅(qū)動(dòng)模塊。 但是，大部分的變頻器采用驅(qū)動(dòng)電路。從修理的角度考慮，這里介紹較典型的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路(驅(qū)動(dòng)電路)。驅(qū)動(dòng)電路由隔離放大電路、驅(qū)動(dòng)放大電路和驅(qū)動(dòng)電路電源組成。三個(gè)上橋臂驅(qū)動(dòng)電路是三個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電源電路，三個(gè)下橋臂驅(qū)動(dòng)電路是一個(gè)公共的驅(qū)動(dòng)電源電路。2） 保護(hù)電路 當(dāng)變頻器出現(xiàn)異常時(shí)，為了使變頻器因異常造成的損失減少到最小，甚至減少到零。每個(gè)品牌的變頻器都很重視保護(hù)功能，都設(shè)法增加保護(hù)功能，提高保護(hù)功能的有效性。在變頻器保護(hù)功能的領(lǐng)域，廠商可謂使盡解數(shù)，作好文章。這樣，也就形成了變頻器保護(hù)電路的多樣性和復(fù)雜性。有常規(guī)的

44、檢測(cè)保護(hù)電路，軟件綜合保護(hù)功能。有些變頻器的驅(qū)動(dòng)電路電路是較典型的過(guò)流檢測(cè)保護(hù)電路。由電流取樣、信號(hào)隔離放大、信號(hào)放大輸出三部分組成。3） 開關(guān)電源電路開關(guān)電源電路向操作面板、主控板、驅(qū)動(dòng)電路及風(fēng)機(jī)等電路電路組成的結(jié)構(gòu)圖。直流高壓P端加到高頻脈沖變壓器初級(jí)端，開關(guān)調(diào)整管串接脈沖變壓器另一個(gè)初級(jí)端后，再接到直流高壓N端。開關(guān)管周期性地導(dǎo)通、截止，使初級(jí)直流電壓 換成矩形波。由脈沖變壓器耦合到次級(jí)，再經(jīng)整流濾波后，獲得相應(yīng)的直流輸出電壓。它又對(duì)輸出電壓取樣比較，去控制脈沖調(diào)寬電路，以改變脈沖寬度的方式，使 輸出電壓穩(wěn)定。4） 主控板上通信電路 當(dāng)變頻器由可編程(PLC)或上位計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面等進(jìn)行

45、控制時(shí)，必須通過(guò)通信接口相互傳遞信號(hào)變頻器的通訊接口電路。變頻器通信時(shí)，通常采用兩線制的RS485接口。西門子變頻器也是一樣。兩線分別用于傳遞和接收信號(hào)。變頻器在接收到信號(hào)后傳遞信號(hào)之前，這兩種信號(hào)都經(jīng)過(guò)緩沖器1701、75176B等集成電路，以保證良好的通信效果。所以，變頻器主控板上的通信接口電路主要是指這部分電路，還有信號(hào)的抗干擾電路。 5)外部控制電路 變頻器外部控制電路主要是指頻率設(shè)定電壓輸入，頻率設(shè)定電流輸入、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)及停止運(yùn)行控制，多檔轉(zhuǎn)速控制。頻率設(shè)定電壓(電流)輸入信號(hào)通過(guò)變頻器內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)入CPU。其他一些控制通過(guò)變頻器內(nèi)輸入電路的光耦隔離傳遞到CPU中。變頻

46、器知識(shí)大全新手入門篇(三)一、變頻器開關(guān)電源電路變頻器開關(guān)電源主要包括輸入電網(wǎng)濾波器、輸入整流濾波器、變換器、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路。我們公司產(chǎn)品開關(guān)電源電路如下圖：是由UC3844組成的開關(guān)電路。開關(guān)電源主要有以下特點(diǎn):1，體積小，重量輕:由于沒(méi)有工頻變頻器，所以體積和重量吸有線性電源的2030%；2，功耗小，效率高：功率晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)，所以晶體管的上功耗小，轉(zhuǎn)化效率高，一般為6070%，而線性電源只有3040%。二、二極管限幅電路限幅器是一個(gè)具有非線性電壓傳輸特性的運(yùn)放電路。其特點(diǎn)是：當(dāng)輸入信號(hào)電壓在某一范圍時(shí)，電路處于線性放大狀態(tài)，具有恒定的放大倍數(shù)，而超出此范圍，進(jìn)入

47、非 線性區(qū)，放大倍數(shù)接近于零或很低。在變頻器電路設(shè)計(jì)中要求也是很高的，要做一個(gè)好的變頻器維修技術(shù)員，了解它也相當(dāng)重要。1、 二極管并聯(lián)限幅器電路圖如下所示： 2、二極管串聯(lián)限幅電路如下圖所示：三、變頻器控制電路組成如圖1所示，控制電路由以下電路組成：頻率、電壓的運(yùn)算電路、主電路的電壓、電流檢測(cè)電路、電動(dòng)機(jī)的速度檢測(cè)電路、將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的驅(qū)動(dòng)電路，以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的保護(hù)電路。在圖 1點(diǎn)劃線內(nèi)，無(wú)速度檢測(cè)電路為開環(huán)控制。在控制電路增加了速度檢測(cè)電路，即增加速度指令，可以對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的速度進(jìn)行控制更精確的閉環(huán)控制。1)運(yùn)算電路，將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測(cè)電路的電流、電壓

48、信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。2)電壓、電流檢測(cè)電路，與主回路電位隔離檢測(cè)電壓、電流等。3)驅(qū)動(dòng)電路，為驅(qū)動(dòng)主電路器件的電路，它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。4)I/0輸入輸出電路，為了變頻器更好人機(jī)交互，變頻器具有多種輸入信號(hào)的輸入 (比如運(yùn)行、多段速度運(yùn)行等)信號(hào)，還有各種內(nèi)部參數(shù)的輸出”比如電流、頻率、保護(hù)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)等)信號(hào)。5)速度檢測(cè)電路，以裝在異步電動(dòng)軸機(jī)上的速度檢測(cè)器 (TG、PLG等)的信號(hào)為速度信號(hào)，送入運(yùn)算回路，根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動(dòng)機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。6)保護(hù)電路，檢測(cè)主電路的電壓、電流等，當(dāng)發(fā)生過(guò)載或過(guò)電壓等異常時(shí)，為了防止逆變器和異步電動(dòng)機(jī)損壞，使

49、逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。逆變器控制電路中的保護(hù)電路，可分為逆變器保護(hù)和異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)兩種，保護(hù)功能如下 五、 變頻器的HCPL-316J特性 HCPL-316J是由Agilent公司生產(chǎn)的一種IGBT門極驅(qū)動(dòng)光耦合器，其內(nèi)部集成集電極發(fā)射極電壓欠飽和檢測(cè)電路及故障狀態(tài)反饋電路，為驅(qū)動(dòng)電路的可靠工作提供了保障。其特性為：兼容CMOS/TYL電平；光隔離，故障狀態(tài)反饋；開關(guān)時(shí)間最大500ns；”軟”IGBT關(guān)斷；欠飽和檢測(cè)及欠壓鎖定保護(hù)；過(guò)流保護(hù)功能；寬工作電壓范圍(1530V)；用戶可配置自動(dòng)復(fù)位、自動(dòng)關(guān)閉。 DSP與該耦合器結(jié)合實(shí)現(xiàn)IGBT的驅(qū)動(dòng)，使得IGBT VCE欠飽和檢測(cè)結(jié)構(gòu)緊

50、湊，低成本且易于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)滿足了寬范圍的安全與調(diào)節(jié)需要。HCPL-316J保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn) HCPL-316J內(nèi)置豐富的IGBT檢測(cè)及保護(hù)功能，使驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)起來(lái)更加方便，安全可靠。其中下面詳述欠壓鎖定保護(hù)(UVLO) 和過(guò)流保護(hù)兩種保護(hù)功能的工作原理：(1)IGBT欠壓鎖定保護(hù)(UVLO)功能，在剛剛上電的過(guò)程中，芯片供電電壓由0V逐漸上升到最大值。如果此時(shí)芯片有輸出會(huì)造成IGBT門極電壓過(guò)低，那么它會(huì)工作在線性放大區(qū)。HCPL316J芯片的欠壓鎖定保護(hù)的功能(UVLO)可以解決此問(wèn)題。當(dāng)VCC與VE之間的電壓值小于12V時(shí)，輸出低電平，以防止IGBT工作在線性工作區(qū)造成發(fā)熱過(guò)多進(jìn)而燒毀。示意

51、圖詳見圖1中含UVLO部分。圖1 HCPL-316J內(nèi)部原理圖(2)IGBT過(guò)流保護(hù)功能 HCPL-316J具有對(duì)IGBT的過(guò)流保護(hù)功能，它通過(guò)檢測(cè)IGBT的導(dǎo)通壓降來(lái)實(shí)施保護(hù)動(dòng)作。同樣從圖上可以看出，在其內(nèi)部有固定的7V電平，在檢測(cè)電路工作時(shí)，它將檢測(cè)到的IGBT CE極兩端的壓降與內(nèi)置的7V電平比較，當(dāng)超過(guò)7V時(shí)，HCPL-316J芯片輸出低電平關(guān)斷IGBT，同時(shí)，一個(gè)錯(cuò)誤檢測(cè)信號(hào)通過(guò)片內(nèi)光耦反饋給輸入側(cè)，以便于采取相應(yīng)的解決措施。在IGBT關(guān)斷時(shí)，其CE極兩端的電壓必定是超過(guò)7V的，但此時(shí)，過(guò)流檢測(cè)電路失效，HCPL-316J芯片不會(huì)報(bào)故障信號(hào)。實(shí)際上，由于二極管的管壓降，在IGBT的C

52、E 極間電壓不到7V時(shí)芯片就采取保護(hù)動(dòng)作。 整個(gè)電路板的作用相當(dāng)于一個(gè)光耦隔離放大電路。它的核心部分是芯片HCPL-316J，其中由控制器(DSP-TMS320F2812)產(chǎn)生XPWM1及XCLEAR*信號(hào)輸出給HCPL-316J，同時(shí)HCPL-316J產(chǎn)生的IGBT故障信號(hào)FAULT*給控制器。同時(shí)在芯片的輸出端接了由NPN和PNP組成的推挽式輸出電路，目的是為了提高輸出電流能力，匹配IGBT驅(qū)動(dòng)要求。當(dāng)HCPL-316J輸出端VOUT輸出為高電平時(shí)，推挽電路上管(T1)導(dǎo)通，下管(T2)截止， 三端穩(wěn)壓塊LM7915輸出端加在IGBT門極(VG1)上，IGBT VCE為15V，IGBT導(dǎo)通

53、。當(dāng)HCPL-316J輸出端VOUT輸出為低電平時(shí)，上管(T1)截止，下管(T1)導(dǎo)通，VCE為-9V，IGBT關(guān)斷。以上就是IGBT的開通關(guān)斷過(guò)程。變頻器維修知識(shí)新手入門(四)一、先來(lái)了解模電和數(shù)電的區(qū)別很多剛進(jìn)入電子行業(yè)，自動(dòng)化行業(yè)的人士對(duì)模似電子電路和數(shù)字電子電路存在一些疑惑，由其是剛進(jìn)這行的人更是不明了，當(dāng)然在接觸變頻器維修與維護(hù)時(shí)肯定要熟悉。所謂模似電子電路實(shí)際是相對(duì)數(shù)字電子電路而言。模電：一般指頻率在百兆HZ以下，電壓在數(shù)十伏以內(nèi)的模似信號(hào)以及對(duì)此信號(hào)的分析/處理及相關(guān)器件的運(yùn)用。百兆HZ以上的信號(hào)屬于高頻電子電路范疇。百伏以上的信號(hào)屬于強(qiáng)電或高壓電范疇。數(shù)電：一般指通過(guò)數(shù)字邏輯和

54、計(jì)算去分析、處理信號(hào)，數(shù)字邏輯電路的構(gòu)成以及運(yùn)用。數(shù)電的輸入和輸出端一般由模電組成，構(gòu)成數(shù)電的基本邏輯元素就是模電中三級(jí)管飽和特性和截止特性。由于數(shù)電可大規(guī)模集成，可進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，對(duì)溫度、干擾、老化等參數(shù)不敏感，因此是今后的發(fā)展方向。但現(xiàn)實(shí)世界中信息都是模似信息(光線、無(wú)線電、熱、冷等)，模電是不可能淘汰的，但就一個(gè)系統(tǒng)而言模電部分可能會(huì)減少。理想構(gòu)成為：模似輸入AD采樣(數(shù)字化)數(shù)字處理DA轉(zhuǎn)換模似輸出。二、運(yùn)放與比較器的區(qū)別運(yùn)算放大器與專用比較器在變頻器主控板的控電路中比較常見，它的作用也不用我去形容了，做這行的都比我清楚。1、運(yùn)放可以連接成為比較輸出，比較器就是比較。那么市面上為何

55、單獨(dú)出售兩種產(chǎn)品，他們有相同和不同之處是什么呢？；2、比較器輸出一般是OC便于電平轉(zhuǎn)換；比較器沒(méi)有頻補(bǔ)，SLEW RATE比同級(jí)運(yùn)放大，但接成放大器易自激。比較器的開環(huán)增益比一般放大器高很多，因此比較器正負(fù)端小的差異就引起輸出端變化；3、頻響是一方面，另處運(yùn)放當(dāng)比較器時(shí)輸出不穩(wěn)定，不一定能滿足后級(jí)邏輯電路的要求；4、比較器為集電極開路輸出，容易輸出TTL電平，而運(yùn)放有飽和壓降，使用不便。關(guān)于運(yùn)算放大器與專用比較器的區(qū)別可分為以下幾點(diǎn)：1、比較器的翻轉(zhuǎn)速度快，大約在NS數(shù)量級(jí)，而運(yùn)放翻轉(zhuǎn)速度一般為US數(shù)量級(jí)(特殊高速運(yùn)放除外)；2、運(yùn)放可以輸入負(fù)反饋電路，而比較器不能使用負(fù)反饋，雖然比較器也有同

56、相和反相兩個(gè)輸入端，便因?yàn)槠鋬?nèi)部沒(méi)有相位補(bǔ)償電路，如果輸入負(fù)反饋，電路不能穩(wěn)定工作，內(nèi)部無(wú)相位補(bǔ)償電路，這也是比較器比運(yùn)放速度快的原因；3、 運(yùn)放輸入初級(jí)一般采用推挽電路，雙極性輸出，而多數(shù)比較器輸出極為集電級(jí)開路結(jié)構(gòu)，所以需要上拉電阻，單極性輸出，容易和數(shù)字電路連接。 三、肖特基二極管和快恢復(fù)二極管又什么區(qū)別 快恢復(fù)二極管是指反向恢復(fù)時(shí)間很短的二極管(5us以下)，工藝上多采用摻金措施，結(jié)構(gòu)上有采用PN結(jié)型結(jié)構(gòu)，有的采用改進(jìn)的PIN結(jié)構(gòu)。其正向壓降高于普通二極管(1-2V)，反向耐壓多在1200V以下。從性能上可分為快恢復(fù)和超快恢復(fù)兩個(gè)等級(jí)。前者反向恢復(fù)時(shí)間為數(shù)百納秒或更

57、長(zhǎng)，后者則在100納秒以下。 肖特基二極管是以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢(shì)壘為基礎(chǔ)的二極管，簡(jiǎn)稱肖特基二極管(Schottky Barrier Diode)，具有正向壓降低()、反向恢復(fù)時(shí)間很短(10-40納秒)，而且反向漏電流較大，耐壓低，一般低于150V，多用于低電壓場(chǎng)合。這兩種管子通常用于開關(guān)電源。肖特基二極管和快恢復(fù)二極管區(qū)別：前者的恢復(fù)時(shí)間比后者小一百倍左右，前者的反向恢復(fù)時(shí)間大約為幾納秒！前者的優(yōu)點(diǎn)還有低功耗，大電流，超高速！電氣特性當(dāng)然都是二極管阿！快恢復(fù)二極管在制造工藝上采用摻金，單純的擴(kuò)散等工藝，可獲得較高的開關(guān)速度，同時(shí)也能得到較高的耐壓.目前快恢復(fù)二極管主要應(yīng)用在逆變電源中做

58、整流元件.肖特基二極管：反向耐壓值較低40V-50V，通態(tài)壓降0.3-0.6V，小于10nS的反向恢復(fù)時(shí)間。它是具有肖特基特性的”金屬半導(dǎo)體結(jié)”的二極管。其正向起始電壓較低。其金屬層除材料外，還可以采用金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導(dǎo)體材料采用硅或砷化鎵，多為N型半導(dǎo)體。這種器件是由多數(shù)載流子導(dǎo)電的，所以，其反向飽和電流較以少數(shù)載流子導(dǎo)電的PN結(jié)大得多。由于肖特基二極管中少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)甚微，所以其頻率響僅為RC時(shí)間常數(shù)限制，因而，它是高頻和快速開關(guān)的理想器件。其工作頻率可達(dá)100GHz。并且，MIS(金屬絕緣體半導(dǎo)體)肖特基二極管可以用來(lái)制作太陽(yáng)能電池或發(fā)光二極管?？旎謴?fù)二極管：有0.8-1

59、.1V的正向?qū)▔航担?5-85nS的反向恢復(fù)時(shí)間，在導(dǎo)通和截止之間迅速轉(zhuǎn)換，提高了器件的使用頻率并改善了波形。快恢復(fù)二極管在制造工藝上采用摻金，單純的擴(kuò)散等工藝，可獲得較高的開關(guān)速度，同時(shí)也能得到較高的耐壓.目前快恢復(fù)二極管主要應(yīng)用在逆變電源中做整流元件.四、變頻器用電解電容在電路中的作用1， 濾波作用，在電源電路中，整流電路將交流變成脈動(dòng)的直流，而在整流電路之后接入一個(gè)較大容量的電解電容，利用其充放電特性，使整流后的脈動(dòng)直流電壓變成相 對(duì)比較穩(wěn)定的直流電壓。在實(shí)際中，為了防止電路各部分供電電壓因負(fù)載變化而產(chǎn)生變化，所以在電源的輸出端及負(fù)載的電源輸入端一般接有數(shù)十至數(shù)百微法的電解 電容。由于大容量的電解電容電容，以濾除高頻及脈沖干擾。2， 2，耦合作用：在低頻信號(hào)的傳遞與放大過(guò)程中，為防止前后兩級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，常采用電容藕合。為了防止信號(hào)中韻低